به تازگی؛

شیمیدانان پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر ساختند / ابداعی جدید از محققان MIT

محققان دانشگاه MIT روشی را برای ساخت پلاستیک ابداع کرده‌اند که آن‌ها امکان می‌دهد بعد از مصرف به راحتی شکسته و تجزیه شوند.

کد خبر: ۸۶۵۷۷۰

شنبه - ۱۱ مرداد ۱۳۹۹ / August 01, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، ترموست یکی از روش‌هایی است که برای تولید پلیمر، اپوکسی و لاستیک به کار می‌رود و روشی گرماسخت است که در آن با اعمال حرارت، پیوند‌های عرضی با واکنش‌های شیمیایی ایجاد می‌شود و در نتیجه وزن مولکولی متوسط آن‌ها بالا می‌رود و به حالت یکپارچه صلب درمی‌آید. این لاستیک‌ها به طور مثال در خودرو‌ها یا وسایل برقی به کار می‌روند و به خوبی در مقابل گرما مقاومت می‌کنند. اما یکی از اشکالات عمده این مواد آن است که پس از استفاده به راحتی بازیافت یا شکسته نمی‌شوند، زیرا پیوند‌های شیمیایی که آن‌ها را در کنار هم قرار می‌دهند، نسبت به مواد دیگر مانند ترموپلاستیک قوی‌تر هستند.

حال شیمیدانان موسسه فناوری ماساچوست یا MIT روش جدیدی را ابداع کرده‌اند که پلاستیک‌های ترموست با پیوند دهنده شیمیایی اصلاح می‌کند و موجب می‌شود که این مواد به راحتی تجزیه شوند؛ بدون اینکه قدرت مکانیکی آن تغییر کند. این پژوهش که در مجله نیچر منتشر شده، نشان می‌دهد که با این روش جدید می‌توان نسخه قابل تجزیه از پلاستیک ترموست به نام pDCPD تولید کرد؛ به طوری که پلاستیک بعد از مصرف به پودر تبدیل می‌شود و این پودر بعدا برای تولید pDCPD بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. محققان همچنین یک مدل نظری ارائه دادند که می‌توان از این رویکرد برای تولید طیف گسترده‌ای از پلاستیک‌ها و سایر پلیمر‌ها مانند لاستیک استفاده کرد.

بازیافت سخت
ترموست‌ها یکی از دو روش اصلی ساخت پلاستیک به همراه ترموپلاستیک به شمار می‌آید. ترموپلاستیک‌ها شامل پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن می‌شود که کیسه‌های پلاستیکی و سایر پلاستیک‌های یک بار مصرف مانند پلاستیک‌های بسته‌بندی مواد غذایی از آن‌ها ساخته می‌شوند. این مواد با گرم کردن گلوله‌های کوچک پلاستیکی ساخته می‌شوند؛ به این ترتیب که گلوله‌ها ذوب می‌شوند و آن‌ها را به شکل مورد نظر قالب می‌زنند و اجازه می‌دهند که دوباره خنک شوند.

ترموپلاستیک‌ها که ۷۵ درصد از پلاستیک‌های کل جهان را تشکیل می‌دهند، با ذوب شدن دوباره بازیافت می‌شوند و می‌توان آن‌ها را به شکل جدیدی بازسازی کرد.

پلاستیک‌های نوع ترموست نیز به روش مشابه ترموپلاستیک‌ها ساخته می‌شوند، اما با این تفاوت که پس از خنک شدن آن‌ها از مایع به جامد، بازگشت آن‌ها به حالت مایع بسیار دشوار است. به این دلیل که پیوند‌هایی که بین مولکول‌های پلیمری ایجاد می‌شوند، پیوست‌های شیمیایی قوی‌ای به نان پیوند‌های کوولانسی هستند که شکست آن‌ها بسیار دشوار است. تیم MIT روشی را ابداع کرده که استحکام و دوام پلاستیک‌های ترموست را دارد، در حالی که پس از استفاده راحت‌تر تجزیه می‌شوند.

آن‌ها می‌گویند: ماده پلاستیکی که ابداع کردیم، از بعضی جهات بهبود یافته است؛ خواص مکانیکی آن در مقایسه با ماده اصلی بالاتر است و به راحتی شکسته می‌شود و می‌توان دوباره با فرآیند ترموست آن را بازیافت کرد.